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1、试题题目:如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1D⊥平面ABCD,底面ABCD是边长为1..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-02-20 07:30:00

试题原文

如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1D⊥平面ABCD,底面ABCD是边长为1的正方形,侧棱AA1=2.
(Ⅰ)求证:C1D∥平面ABB1A1
(Ⅱ)求直线BD1与平面A1C1D所成角的正弦值;
(Ⅲ)求二面角D-A1C1-A的余弦值。

  试题来源:北京模拟题   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:直线与平面平行的判定与性质



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(Ⅰ)证明:四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,BB1∥CC1
又CC1面ABB1A1,所以CC1∥平面ABB1A1
ABCD是正方形,所以CD∥AB,
又CD面ABB1A1,所以CD∥平面ABB1A1
所以平面CDD1C1∥平面ABB1A1
所以,C1D∥半面ABB1A1
(Ⅱ)解:ABCD是正方形,AD⊥CD,
因为A1D⊥平面ABCD,所以A1D⊥AD,A1D⊥CD,
如图,以D为原点建立空间直角坐标系D-xyz,
在△ADA1中,由已知可得A1D=
所以,D(0,0,0), A1(0,0,),A(1,0,0),C1(-1,1,),
B1(0,1,),D(-1,0,),B(1,1,0),
因为A1D⊥平面ABCD,
所以,A1D⊥平面A1B1C1D1,A1D⊥B1D1
又B1D1⊥A1C1
所以,B1D1⊥平面A1C1D,
所以平面A1C1D的一个法向量为n=(1,1,0),
n所成的角为β,

所以直线BD1与平面A1C1D所成角的正弦值为
(Ⅲ)解:设平面A1C1A的法向量为m=(a,b,c),

所以,
,可得
设二面角D-A1C1-A的大小为α,

所以,二面角D-A1C1-A的余弦值为
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1D⊥平面ABCD,底面ABCD是边长为1..”的主要目的是检查您对于考点“高中直线与平面平行的判定与性质”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中直线与平面平行的判定与性质”。


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